Forståelse af grundlæggende om LiPo-batterier

Uanset om du er helt ny i hobbyen, eller om du har været med i et stykke tid, er én ting sikkert om LiPo-batterier. Der findes en masse information derude, noget af den er god, noget af den er ikke så god, så jeg tænkte, jeg ville lave en blog for at tale lidt om, hvad jeg ved om LiPo-batterier, og hvordan jeg håndterer dem.

Denne blog fokuserer på standard LiPo-batterier, der findes højvoltsmuligheder, men de ligger uden for denne blogs omfang.

LiPo er fantastiske til radiostyring, fordi de gør et godt stykke arbejde med at opretholde spændingen over deres afladningskurve. Denne lille graf, jeg har fra Battery University, viser startspændingen omkring 4,2 til venstre og afskæringsspændingen omkring 3,3 til højre.

Du kan se under afladningskurven, at spændingen kun svinger omkring 1 volt fra start til slut, hvilket gør det rigtig godt, fordi når du taler om strømlevering, er volt gange ampere lig med watt. Så LiPos gør et fremragende stykke arbejde med at opretholde spændingen over deres afladningskurve.

LiPos er også meget nemme at få fat i, fordi de er i så stor efterspørgsel, at stort set alle hobbybutikker har dem. Desværre er informationen om LiPo, jeg har set, enten dårligt skrevet dokumenter, der bare er helt forkerte, information på fora, der er helt forkert, råd der er forældede og kan forårsage problemer, og jeg har set folk direkte fraråde parallel opladning, hvilket er latterligt, fordi halvdelen af disse batterier alligevel kommer i parallelle formater. Til sidst må du selv afgøre, hvem du vil stole på.

Personligt foretrækker jeg Battery University til at få mine oplysninger, fordi alt, hvad de offentliggør, kommer fra en form for forskningsbaseret information. Og det er normalt offentliggjort af en virksomhed eller et universitet, så de prøver at bruge mindst den videnskabelige metode, når de præsenterer data.

Når det kommer til Lipo-batterier, er der visse tal, du skal forstå.

Lad os starte med top spænding. Topspændingen på Lipo-batterier er 4,2 volt pr. celle. Så 4,2 volt pr. celle som topværdi bør du aldrig oplade over det tal.

Det næste tal at forstå er minimumsspænding. Det tal er 3 volt pr. celle. Hvis du går under det tal, vil du forårsage permanent skade på cellen.

Sikker spænding anses for at være 3,3 volt pr. celle. Selvom det er her, diskussionerne starter. Ideen er, at så længe du lander flyet eller quadcopteren eller dronen eller hvad det nu er, du flyver eller kører, ved 3,3 volt pr. celle, vil du aldrig komme under det skadelige niveau på 3 volt pr. celle. For mig er min praktiske minimumsbelastede spænding 3,5 volt pr. celle, hvilket betyder, at når jeg flyver, kan jeg ikke lide nogensinde at gå under 3,5. Hovedårsagen til det er, at når jeg begynder at ramme 3,5 volt pr. celle, kan jeg mærke det i batteriets effektudgang.

Nu, mens du flyver, vil du se spændingen falde under belastning, men når du fjerner belastningen, vil cellen komme sig. Så jeg ser efter omkring 3,7 volt pr. celle uden belastning. SNår jeg tager et fly af flyvebanen og sætter det på bænken og tager batteriet ud, forventer jeg efter et minut eller to, at min spænding pr. celle kommer tilbage til omkring 3,75, hvilket bekvemt er bunden af området for opbevaringsspænding. Opbevaringsspænding er et andet område, hvor jeg ofte ser diskussioner. Jeg mener, at 3,75 til 3,85 er helt acceptabelt. Battery University siger, at der praktisk talt ikke er nogen selvafladning under cirka 4,0 volt pr. celle, og de fortsætter med at sige, at det ikke er så vigtigt at finde det præcise 40% til 50% opladningsniveau for opbevaring. Så for mig opbevaringsspænding et sted mellem 3,75 og 3,85 volt per celle er perfekt.

Et andet tal, du vil høre nævnt, når det kommer til Lipo-batterier, er nominel spænding. Den nominelle eller gennemsnitlige spænding for Lipo-celler er 3,7 volt, det tal bruges i beregningen til at bestemme pakkespændingen, når det ganges med antallet af celler per pakke. Så på et 3s batteri for eksempel er 3,7 gange 3 lig med 11,1, så 11,1 er kendt som pakkespændingen, mens 12,6 er kendt som top-spændingen, som er 4,2 volt per celle gange 3 celler. Resten af denne tabel viser dig den nominelle pakkespænding og top-spænding for 4s og 6s LiPo-batterier.

Når det kommer til top-spænding, kan jeg godt lide at fremhæve studiet fra Chalmers University of Technology i Sverige. Mens vi alle ved, at 4,2 volt er den normale top-spænding for en Lipo-pakke, viste dette studie, at hvis du sænker din top-spænding fra 4,2 til 4,15, øges cykluslevetiden for Lipo-batterier med 50% til 100%. Hvis du yderligere sænker din top-spænding til 4,1 volt per celle, fordobles din cykluslevetid.

Lad os opsummere vores nøgle-tal

1. Topspændingen er 4,2 volt per celle, men hvis du sænker din top-spænding fra 4,2 til 4,15 eller endnu bedre til omkring 4,10, kan du øge cykluslevetiden for dine batterier.
2. Den minimumsspænding, før du skader en LiPo-celle, er 3,0 volt.
3. Den minimum sikre spænding, der er bredt anerkendt, er 3,3 volt, for mig er min praktiske belastede afladningsspænding 3,5 volt per celle. Din ubelastede spænding bør være et sted omkring 3,75 volt per celle, og din opbevaringsspænding kan sikkert være mellem 3,75 og 3,85 volt per celle. Den nominelle spænding for Lipo-batterier er 3,7 volt per celle, og den bruges til at beregne pakkespændingen.

NeNæste op er batterimarkeringer

Det kan være virkelig forvirrende, når du først begynder at arbejde med Lipo-batterier, at forstå, hvad alle disse tal betyder. Så lad os bare bryde det ned.

Vi starter med et stort tal 4, det betyder bare 4 ampere-timer. Du vil også se, at der er et 4000 herovre, det er simpelthen ampere-timerne gange 1.000, så dette er et 4000 milliamperetimers batteri. Og hvad det refererer til, er størrelsen på brændstoftanken, det fortæller, hvor meget energi der er inde i dette batteri, eller hvor meget energi dette batteri kan indeholde. Så flere mAh betyder bare, at det kan indeholde mere energi.

Det næste tal, jeg vil tale om, er afladningshastigheden, før jeg går videre, er det bredt anerkendt, at disse tal er oppustede. De fleste producenter oppuster C-vurderingen for de mest optimale betingelser for deres batteri. Dette tal er beregnet til at angive, hvor meget strøm batteriet kan levere i en konstant tilstand og en burst-tilstand. Så hvis vi tager vores ampere-timer 4 og ganger det med den kontinuerlige strømrate på 30, giver det os 120 ampere kontinuerlig strøm, det er, hvad de prøver at fortælle os med denne markering, dette batteri skal kunne levere 120 ampere vedvarende. 40 betyder, hvor mange ampere det kan opretholde på en burst-basis på ikke mere end cirka 30 sekunder, så 4 gange 40 er 160, det betyder, at dette skal kunne opretholde 160 ampere i cirka 30 sekunder.

Det sidste tal at påpege er, at dette er markeret som 5-cellers batteri. Husk, da vi talte om nominel spænding tidligere, som er 3,7 volt pr. celle? Hvis du tager 3,7 gange 5, får du en nominel pakkespænding på 18,5 volt. Det er det, der dækker markeringerne, du vil se på næsten alle Lipo-batterier på markedet.

Når det kommer til opladning af Lipo-batterier

Du bør kun nogensinde bruge en balanceret oplader, brug aldrig en oplader til Lipo-batterier, der ikke inkluderer evnen til at balancere dine celler. Du kan altid se, om det har en balanceret oplader ved at kigge på siden, og du vil se en række pins, der er beregnet til denne hvide stik, og den vil også have en hovedport lige her til hovedledningerne på batteriet.

Udover produktbeskrivelsen, der siger, at det er en balanceret oplader. En anden måde, du vil vide det på, ikke?

Væk er ved at kigge på opladningsskærmen, og du vil se i dette tilfælde, at jeg har et 5-cellers batteri tilsluttet, og jeg ser individuelle celle-spændinger for alle 5 celler. Så 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8.

Endelig, når det kommer til pleje og håndtering.

Dette vil være et andet område, der bliver argumenterende, men jeg vil fortælle dig, at det bare virkede for mig. Så jeg vil holde fast i det. Jeg bruger altid en batterioplader, der kan give mig den interne modstand på disse batterier, og for forbruger-grade enheder anses det ikke for at være særlig nøjagtigt eller pålideligt, men det jeg ved er, at når jeg kører interne modstandstests på semi-batterier, og jeg får en værdi over 74 modstand, så går batteriet på pension. Det har bare virket for mig over tid, så jeg bliver ved med det, du kan gøre, hvad der gør dig glad. Jeg siger dig, for mig, når jeg ser en intern modstandsværdi på 7 eller højere, så er det slut, batteriet går på hylden.